La dépendance vis-à-vis du pétrole étranger, les prix élevés du pétrole et les préoccupations environnementales ont intensifié la recherche d'un carburant alternatif. Les algues d'eau douce, ou écumes d'étang, promettent d'être une source efficace et écologique de biodiesel. Les algues utilisent la photosynthèse pour produire des lipides, ou des huiles, dans un processus qui utilise du dioxyde de carbone. Les algues peuvent être cultivées dans des systèmes à bassin ouvert ou dans des bioréacteurs à réservoir fermé. Des souches d'algues hautement productrices de pétrole, récoltées quotidiennement par des méthodes respectueuses de l'environnement, peuvent nous libérer de la dépendance aux combustibles fossiles. Cependant, nous devons considérer les avantages et les inconvénients du biodiesel d'algues avant d'investir dans cette technologie.
Une ressource renouvelable
Contrairement au charbon, au gaz naturel et au pétrole, le pétrole dérivé des algues est une ressource renouvelable. Les algues se développent rapidement, doublant leur biomasse en quelques heures. Les souches d'algues qui poussent bien et produisent de grandes quantités d'huile peuvent produire suffisamment de biodiesel pour remplacer un estimé à 48% du pétrole américain importé pour le transport, selon une étude publiée dans Water Resources in 2011. Par rapport à d'autres sources de biocarburants, comme le maïs, les algues peuvent produire environ 80 fois plus de pétrole par acre. Les algues, contrairement à d'autres sources de biocarburants, ne sont pas non plus une source alimentaire majeure.
Le biodiesel d'algues est neutre en dioxyde de carbone
Les algues utilisent du dioxyde de carbone, de l'eau, des nutriments (engrais) et de l'énergie solaire pour fabriquer des sucres, qu'elles métabolisent ensuite en lipides ou en huile. Le biodiesel d'algues est net neutre en carbone, car le dioxyde de carbone produit par la combustion de biodiesel d'algues est la même quantité de dioxyde de carbone que les algues ont absorbé pour se développer et produire l'huile. Si les centrales électriques captent leur dioxyde de carbone, les installations de biocarburant à base d'algues construites à proximité pourraient facilement utiliser le dioxyde de carbone et éviter les coûts de transport et les émissions de gaz à effet de serre associées.
Utilisation efficace des terres
Les algues peuvent pousser dans presque tous les climats tant qu'il y a suffisamment de soleil. Les forêts n'ont pas besoin d'être abattues et les installations d'algues peuvent utiliser des terres qui ne sont pas utiles à l'agriculture. La production de biodiesel d'algues est plus efficace que celle d'autres biocarburants, générant un rendement énergétique plus élevé par acre. Par exemple, le biocarburant aux algues est au moins 80 fois plus efficace par acre que le biocarburant à base de soja tel qu'estimé par National Geographic.
Utilisation élevée de l'eau
De grandes quantités d'eau sont nécessaires pour faire pousser des algues dans des étangs ouverts ou des bioréacteurs fermés. Le maintien d'une température suffisamment élevée pour une croissance efficace des algues provoque l'évaporation de l'eau. La production de biodiesel à base d'algues utilise plus d'eau que les autres sources de biocarburant. Les ressources en eau nécessaires à l'agriculture pourraient devoir être détournées. De nouvelles études portent sur l'utilisation des eaux usées et le recyclage des eaux usées d'algues pour une production plus efficace de biodiesel d'algues.
Utilisation élevée d'engrais
La croissance des algues, un matériau semblable à une plante, nécessite de grandes quantités d'engrais. Pour produire 39 milliards de litres de biodiesel d'algues, qui remplacerait environ 5 pour cent du carburant de transport total aux États-Unis, les producteurs d'algues auraient besoin de 6 à 15 millions de tonnes métriques de d'azote et de 1 à 2 millions de tonnes métriques de phosphore, soit environ 50 pour cent de ce qui est actuellement utilisé dans l'agriculture américaine, selon un rapport de 2012 du National Research Conseil. De plus, certains des éléments nutritifs contenus dans l'engrais sont fabriqués à partir de sources pétrolières. Les eaux de ruissellement, contenant des engrais provenant d'installations d'algues, peuvent polluer les sources d'eau. Des études sont en cours pour développer des méthodes de recyclage efficaces qui renverront le phosphore et l'azote de la biomasse d'algues utilisée ou résiduelle dans le milieu de croissance pour la croissance de nouvelles algues.
Coût élevé du biodiesel d'algues
Le coût de production du biodiesel d'algues est élevé et la technologie est nouvelle et toujours en développement. Les investisseurs hésitent à investir dans la production de biodiesel à base d'algues, mais peuvent investir après une amélioration de l'efficacité et si les prix du pétrole continuent d'augmenter.